ДКР №3/2

Домашня Контрольна Робота №3/2

на 9.03.2016 р.

1. Завдання здати до першого уроку на окремих скріплених листочках!

5.1.6; 5.2.1; 5.2.2; 5.2.3; 5.2.9; 5.2.10; 

5.2.16; 5.3.1; 5.3.2; 5.4.4; 5.4.11; 5.4.12.


 

2. Написати, правильно оформити та здати реферат (по вакууму).

Бажаю успіху!

Явища переносу. Теплоповідність

Теплоповідність

Теплопровідність – це прцес вирівнювання температур, зумовлений міграцією молекул газу.

Тепловий потік, утворений у газі, описує закон Фур’є:

Q = -χ(ΔT/Δz).

Кількість теплоти Q, яка переходить за одиницю часу через одиницю площі поверхні, перпендикулярної до напряму перенесення, прямо пропорційна градієнту температури.

Знак мінус відображає той факт, що теплота йде у напрямку зниження температури.

Коефіцієнт пропорційності χ називають коефіцієнтом теплопровідності. З газів найбільшу теплопровідність має водень, вона у декілька разів перевищує теплопровідність інших газів.

Явища переносу. Внутрішнє тертя

Внутрішнє тертя (в’язкість)

Внутрішнє тертя – це явище виникнення сил тертя між шарами одного газу або рідини, котрі рухаються один відносно другого паралельно з різними швидкостями.

Дане явище описує закон Ньютона

F = -η(Δu/Δz)

де F -  сила внутрішнього тертя, яка діє на одиницю площі поверхні прошарку, Δu/Δz – градієнт швидкості напрямленого руху молекул газу. 

Коефіцієнт внутрішнього тертя (в’язкості) η чисельно дорівнює силі внутрішнього тертя, що діє на одиницю площі, якщо градієнт швидкості шарів дорівнює одиниці. Його вимірюють у кг/м•с або у Па•с.

Внутрішнім тертям у газах пояснюють вщухання бурі або сильного вітру з часом, а також те, що для прокачки газу по трубі потрібно виконувати роботу, яка витрачається на подолання сили внутрішнього тертя.

З’ясуємо явище виникнення внутрішнього тертя (в’язкості) з погляду молекулярно-кінетичної теорії.

 

 

Явища переносу. Дифузія

 Дифузія газів

   Якщо в посудину, заповнену одним газом, помістити порцію іншого газу, то внаслідок теплового руху молекули одного сорту будуть проникати у простір, зайнятий молекулами іншого сорту. У результаті матимемо процес вирівнювання концентрацій молекул обох газів, який пошириться на весь простір, зайнятий газом. Отже:

Дифузія – це процес вирівнювання концентрацій у суміші декількох речовин, зумовлений тепловим рухом молекул

N = -D(Δn/Δz)

Остання формула є законом Фіка:

Кількість молекул N, які проходять за одиницю часу через одиницю площі поверхні, перпендикулярної до напряму перенесення, прямо пропорційна градієнтові концентрації молекул Δn/Δz.

Величину D називають коефіцієнтом дифузії. Знак мінус зумовлений тим, що дифузія спрямована в бік зменшення концентрації частинок.

Якщо обидві сторони закону Фіка помножити на масу m молекули газу одного сорту, то отримаємо рівняння для маси цього газу:

M = -D(Δρ/Δz)

З’ясуємо явище дифузії з погляду молекулярно-кінетичної теорії.

***

Олімпіада з фізики 2015-2016 рік

Львівська область, ІІІ етап

ВІТАЮ призерів обласної олімпіади з фізики:
Бажан Наталю (диплом IІ ступеня)
Білоуса Тараса (диплом II ступеня)
Панасюка Павла (диплом IІІ ступеня)

 

ДКР №2/2

Домашня Контрольна Робота №2/2

на 29.02.2016 р.

5.1.1; 5.1.2; 5.1.3; 5.1.4; 5.4.1; 5.5.4; 5.5.13;
5.5.22; 5.5.23; 5.5.24; 5.5.30; 5.5.32.


Бажаю успіху!

Теорія

Молекулярна фізика. Теорія

попередні результати

max 6

Неприємно "здивували" №№6; 14; 25...

Розподіл Больцмана

 Розподіл частинок у потенціальному силовому полі

Повний безлад, яким характеризується тепловий рух  молекул, все ж таки має свої закони. Не дивлячись на те, що кожна молекула постійно змінює свою швидкість, макроскопічний стан газу в системі не змінюється (саме такі роздуми призвели до встановлення Максвелом у 1859 році  розподілу молекул газу пошвидкостях).

Рівноважний стан газу характеризується не тільки розподілом молекул по швидкостях, але і по координатах. При відсутності зовнішніх силових полів цей розподіл буде однорідним: газ рівномірно розподіляється по всьому об’єму посудини.  

Яким буде розподіл молекул газу при наявності поля (наприклад поля тяжіння), яке діє на молекули?

Добре відомо, що атмосферний тиск зменшується з висотою. Наприклад, на висоті 5 600 м тиск дорівнює ½ тиску на рівні моря. Однак звідси не слід робити висновок, що на висоті вдвічі більшій зовсім немає молекул – літаки літають і на висотах 30 000м.

Знайдемо розподіл молекул газу в однорідному полі тяжіння з висотою.

Олімпіада з астрофізики 2016

Завдання інтернет-туру Всеукраїнської олімпіади з астрономії та астрофізики

  16.02.  -  1.03.2016 р.

лише для астрономів

Розв´язки надсилати за адресою: vmr@univ.kiev.ua

ДКР №1/2

Домашня Контрольна Робота №1/2 семестр (Савченко)

на 24.02.2016 р.

Завдання здати до першого уроку на окремих скріплених листочках!

 

5.5.1; 5.5.2; 5.5.3; 5.5.6; 5.5.7; 5.5.8; 

5.5.9; 5.5.18; 5.5.19; 5.5.22; 5.5.28; 5.5.29.

Бажаю успіху!

ДЗ – 5

Молекулярна фізика. Домашнє завдання №5

Завдання виконати в тоненькому зошиті на

 понеділок 22.02.2016 р.

ДЗ – 4

Молекулярна фізика. Домашнє завдання №4

відповіді

Основне рівняння МКТ

Основне рівняння МКТ (виведення)

Траекторія руху однієї частинки

     

Розглянемо ідеальний газ. (Пригадаємо, що ідеальний газ – це модель реального газу в якому: 

1) відсутня взаємодія між молекулами; 

2) молекули – матеріальні точки певної маси (займають безмежно малий об’єм в порівнянні з об’ємом посудини);   

3) при зіткненні  між собою та зі стінками посудини ведуть себе  як пружні кульки;  

4) молекули рівномірно розподілені по об’єму).

Дана речовина займає об’єм V та складається із великої кількості частинок N. 

Газ перебуває у стані теплової рівноваги у якій N₁ частинок володіють швидкостями v₁;  N₂ – v₂; N₃ – v₃: …

  

Обрахуємо тиск газу на елемент поверхні  ΔS на основі молекулярно - кінетичної теорії (МКТ) та механіки Ньютона. При цьому враховуватимемо, що удари молекул (атомів, іонів) пружні, молекули масивні (m) та  молекули тотожні між собою.

Розподіл Максвелла

 Розподіл Максвелла по швидкостях

Внаслідок багаторазових зіткнень молекул газу між собою та зі стінками посудини, в якій міститься велика кількість молекул, встановлюється деякий статистичний розподіл молекул за швидкостями. Дж. Максвелл у 1859 році вивів закон розподілу молекул за швидкостями, використавши основні положення молекулярно-кінетичної теорії:

Як видно з наведеної формули, функція розподілу Максвелла залежить від температури газу, маси частинок і їхньої швидкості.

Розподіл Максвелла по швидкостях

ДЗ – 4

Молекулярна фізика. Домашнє завдання №4

Завдання виконати в тоненькому зошиті на

 понеділок 15.02.2016 р.

З ПЕРЕМОГОЮ!

Астрономічна олімпіада 2015-2016 рік

Львівська область, ІІІ етап

ВІТАЮ зі вдалим виступом на обласній олімпіаді з астрономії серед 10-х та 11-х класів учнів 10-А класу:

Бажан Наталю (диплом I ступеня, абсолютно перше місце,  10 клас)

Білоуса Тараса (диплом I ступеня, 10 клас)

Панасюка Павла (диплом I ступеня, 11 клас)

Краєвського Сашка (диплом II ступеня, 10 клас)

Ковальчука Олексія  (диплом II ступеня, 11 клас)

 
котрі підтвердили рівень найкращого астрономічного класу в Україні!

Молодці!

Бажаю повторити це на фізиці!

 Переглянути завдання та відповіді.